[發明專利]車用發動機散熱風扇及控制方法

在審

• 申請號: 201811452862.2
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109667655A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 李連強;李勝;韓宜偉
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F01P5/04
• 分類號: F01P5/04;F01P7/04;F04D27/00
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

1.一種車用發動機散熱風扇，其特征在于，包括散熱風扇皮帶輪，電磁離合器，行星齒輪排，電動機和散熱風扇；

所述發動機的發動機皮帶輪通過所述發動機皮帶與所述散熱風扇皮帶輪連接；

所述電磁離合器為單結合位置式離合器，所述電磁離合器的主動端與所述散熱風扇皮帶輪相連，所述電磁離合器的被動端與所述行星齒輪排的齒圈相連；

所述行星齒輪排的行星輪經所述行星齒輪排的行星架與所述電動機的轉子相連；

所述電動機的轉子為空心軸，其通過軸承套在所述行星齒輪排的太陽輪與所述散熱風扇之間的轉軸上。

2.根據權利要求1所述的車用發動機散熱風扇，其特征在于，還包括控制單元，所述控制單元控制所述電磁離合器的接合與斷開，以及控制所述電動機的轉子的轉速。

3.根據權利要求2所述的車用發動機散熱風扇，其特征在于，所述控制單元根據空調開關信號、ECU控制信號、空調控制目標溫度信號、散熱風扇轉速信號、駕駛室溫度信號、發動機冷卻液溫度信號、環境溫度信號、發動機轉速信號、發動機扭矩信號以及油門踏板開度信號控制所述電磁離合器和電動機。

4.一種車用發動機散熱風扇，其特征在于，包括散熱風扇皮帶輪，電磁離合器，行星齒輪排，電動機和散熱風扇；

所述發動機的發動機皮帶輪通過所述發動機皮帶與所述散熱風扇皮帶輪連接；

所述電磁離合器為雙結合位置式離合器，所述雙結合位置式離合器的被動端與所述行星齒輪排的齒圈相連，所述雙結合位置式離合器的前端主動端與所述散熱風扇皮帶輪相連，所述雙結合位置式離合器的后端主動端固定于固定部件上；

所述行星齒輪排的行星輪經所述行星齒輪排的行星架與所述電動機的轉子相連；

所述電動機的轉子為空心軸，其通過軸承套在所述行星齒輪排的太陽輪與所述散熱風扇之間的轉軸上。

5.根據權利要求4所述的車用發動機散熱風扇，其特征在于，還包括控制單元，所述控制單元控制所述電磁離合器的接合與斷開，以及控制所述電動機的轉子的轉速。

6.根據權利要求5所述的車用發動機散熱風扇，其特征在于，所述控制單元根據空調開關信號、ECU控制信號、空調控制目標溫度信號、散熱風扇轉速信號、駕駛室溫度信號、發動機冷卻液溫度信號、環境溫度信號、發動機轉速信號、發動機扭矩信號以及油門踏板開度信號控制所述電磁離合器和電動機。

7.一種車用發動機散熱風扇的控制方法，所述車用發動機散熱風扇是權利要求2所述的車用發動機散熱風扇，其特征在于，包括：

所述控制單元上電后開始自檢，檢測發動機冷卻液溫度是否超過安全上限值；

當檢測到發動機冷卻液溫度在安全范圍內時，所述控制單元控制所述電磁離合器分離，控制所述電動機的轉子為自由狀態；

當檢測到發動機冷卻液溫度超過安全上限值時，判斷發動機是否處于工作狀態：

當所述發動機處于停機狀態時，所述控制單元控制所述電磁離合器結合，控制所述電動機的轉子旋轉；此時所述行星齒輪排的齒圈經所述電磁離合器、所述散熱風扇皮帶輪、所述發動機皮帶與所述發動機皮帶輪連接，所述散熱風扇的轉速與所述電動機的轉子的轉速相同，所述控制單元根據環境溫度信號、散熱風扇轉速信號、發動機冷卻液溫度信號和空調控制目標溫度信號控制所述電動機的轉子的轉速，所述控制單元實時監測發動機冷卻液溫度信號，當發動機冷卻液溫度達到安全范圍時，所述控制單元控制所述電磁離合器斷開，控制所述電動機的轉子為自由狀態，散熱風扇停止工作；

當所述發動機處于工作狀態時，所述控制單元控制所述電磁離合器結合，控制單元根據環境溫度信號、散熱風扇轉速信號、發動機冷卻液溫度信號、蓄電池電壓信號和空調控制目標溫度信號計算所述散熱風扇的目標轉速，并控制電動機的轉子的轉速，使得所述散熱風扇的轉速達到目標轉速。

8.一種車用發動機散熱風扇的控制方法，所述車用發動機散熱風扇是權利要求5所述的車用發動機散熱風扇，其特征在于，包括：

所述控制單元上電后開始自檢，檢測發動機冷卻液溫度是否超過安全上限值；

當所述控制單元檢測到發動機冷卻液溫度在安全范圍內時，控制所述電磁離合器處于后結合位置，控制所述電動機的轉子為自由狀態；

當檢測到發動機冷卻液溫度超過安全上限值時，判斷發動機是否處于工作狀態：

當所述發動機處于停機狀態時，所述控制單元控制所述電磁離合器后結合位置，控制所述電動機的轉子旋轉；此時所述行星齒輪排的齒圈轉速為零，所述散熱風扇的轉速與所述電動機的轉子的轉速相同；所述控制單元根據環境溫度信號、散熱風扇轉速信號、發動機冷卻液溫度信號和空調控制目標溫度信號控制所述電動機的轉子的轉速；所述控制單元實時監測發動機冷卻液溫度信號，當發動機冷卻液溫度達到安全范圍時，所述控制單元控制所述電磁離合器斷開，控制所述電動機的轉子為自由狀態，散熱風扇停止工作；

當所述發動機處于工作狀態時，根據發動機轉速、發動機扭矩、油門踏板開度等信息判斷發動機的負荷狀態；當發動機負荷較高時，所述控制單元控制所述電磁離合器后位置結合，控制所述電動機的轉子進行轉速調節；當發動機負荷較低時，所述控制單元控制所述電磁離合器前位置結合，控制單元根據環境溫度信號、散熱風扇轉速信號、發動機冷卻液溫度信號、蓄電池電壓信號和空調控制目標溫度信號計算所述散熱風扇的目標轉速，并控制電動機的轉子的轉速，使得所述散熱風扇的轉速達到目標轉速。